Na open-source tekst, muziek en software komt er nu ook open-source DNA. De biohackers beweging wil genetische manipulatie ook voor het grote publiek bereikbaar maken. Eindelijk gratis medicijnen?
Bits, bytes en DNA als digitale informatie
Sinds Watson en Crick in 1953 de genetische code ontdekten, weten we dat bits en bytes niet alleen in computers voorkomen, maar dat ook ons DNA veel weg heeft van een digitale code. Waar een computer alleen nullen en enen onthoudt, werkt ons DNA met vier chemische ‘letters’ , de basen adenine, guanine, cytosine en thymine, waarbij een adenine-molecuul altijd tegenover guanine zit en cytosine tegenover thymine. Deze letters worden vertaald in RNA, dat vervolgens door een ribosoom, een eiwitfabriekje, met drie ‘letters’ tegelijk wordt afgelezen en vertaald in een keten van aminozuren: het eiwit.Alle eigenschappen van eiwitten worden bepaald door de aminozuurvolgorde, hoewel eiwitten zich op een zeer ingewikkelde en nauwelijks te voorspellen manier vouwen en vaak ook niet-eiwitgroepen, denk aan metaalionen, vitaminen of suikers, aan het eiwit worden gehecht. Kortom: DNA bevat een compleet programma, een bouwdruk van alle eiwitten in ons lichaam.
Knutselen met DNA op je computer
Het is dus in principe mogelijk DNA-informatie op je computer te bewerken, te knippen en te plakken. Stel, je wilt van een bepaalde tulp de kleur veranderen door een bepaald pigment toe te voegen. Je weet dat dat pigment wordt geproduceerd door een purperslak. Dan vervang je op je computer de DNA-code van een bestaand pigment door het enzym van de purperslak, stuurt de gewijzigde DNA-code naar een DNA-assembler en ziedaar, je nieuwe paarse tulp. Voor organismen met chromosomen (zoals planten, dieren en mensen) zitten hier nog de nodige haken en ogen aan (hoewel het technisch wel mogelijk is en ook geregeld gedaan wordt), maar voor bacteriën is dit routinewerk. Bacteriën werken namelijk met plasmiden, losse DNA-ringen die vrij makkelijk uitgewisseld kunnen worden (en dus ook aan een bacterie toegevoegd kunnen worden). Als je je gewijzigde DNA-code naar een gespecialiseerd bedrijf opstuurt, sturen zij de bacterie terug waar je je DNA in hebt laten bouwen.Je zou dus bij wijze van spreken het complete menselijke genoom (alle DNA) op een harde schijf of CD-ROM (of een sleutelhanger met een USB stick) kunnen zetten. Ons complete genoom bevat rond de 3 miljard baseparen.
Vind je je aquarium veel te saai? Hack dan je eigen vis.
De biopunkbeweging
Biohackers geloven dat wetenschap gedemocratiseerd moet worden en niet alleen plaats moet vinden in dure laboratoria van de overheid of grote corporaties. In de negentiende eeuw was wetenschap het domein van amateuronderzoekers die in hun vrije tijd in een achterkamertje baanbrekend natuurkundig, biologisch of astronomisch onderzoek deden. Nu zijn citizen scientists de uitzondering. Er moet een nieuwe impuls komen voor amateurwetenschappers. We zijn te bang geworden voor biotechnologisch onderzoek. Aldus Meredith Pattersons Biopunk Manifesto(1), dat duidelijk is gekant tegen het huidige restrictieve beleid wat betreft biotechnologie en het voorzorgsprincipe dat daar achter schuilgaat.
Hack een konijn of vlinder
Kunstenaars hebben al geëxperimenteerd met de mogelijkheden. Uiteraard kan je op deze manier ook je eigen enzymen produceren. Menselijk insuline, bijvoorbeeld. Op dit moment verdienen farmaceutische bedrijven honderden miljarden aan het produceren en verkopen van allerlei biotech-medicijnen. Voor arme zieken worden medische behandelingen zo onbetaalbaar, zeker in landen zonder ziekenfonds zoals de Verenigde Staten. Het goede nieuws: al voor enkele honderden euro zijn de benodigdheden voor een genlab te koop. Dus heb je de nodige biologische en biochemische achtergrondkennis en weet je hoe je met de apparatuur overweg moet, dan kan je in principe in je schuurtje een medicijn tegen kanker ontwikkelen.Voor de absolute beginners is er de Genomikon edu-kit voor synthetische biologie. Heb je het métier eenmaal in de vingers, dan begint het echte werk.
Open-source geneesmiddel
Onderzoek naar geneesmiddelen is nu alleen haalbaar voor bedrijven met heel diepe zakken. En zoals bekend, zijn de belangen van grote bedrijven doorgaans anders dan die van patiënten. De biohackersbeweging , onder andere de mensen van DIYBio, wil daarom medicijnontwikkeling naar de massa brengen. Stel, jij of iemand anders lijdt aan een zeer nare erfelijke ziekte als taaislijmziekte of de ziekte van Huntingdon. Vooral bij zeldzame erfelijke aandoeningen was je dan tot nu toe overgeleverd aan de doorgaans uiterst beperkte genade van medicijnfabrikanten. Voor de zogenaamde “orphan” aandoeningen zijn er te weinig patiënten om productie en onderzoek van het medicijn interessant te maken. Biohackers kunnen hier instappen en open-source medicijnen ontwikkelen.
Sommige radicale biohackers willen zelfs virussen ontwikkelen om erfelijke ziektes mee te genezen. Hiermee zou heel veel menselijk lijden worden voorkomen. Wel moet voorkomen worden dat er bepaalde zieke geesten deze techniek misbruiken omdat ze bijvoorbeeld vinden dat de aarde veel beter zonder mensen kan.
Je eigen forensisch DNA-lab
Sinds de ontwikkeling van PCR, polymerase chain reaction, kan ook een minuscule hoeveelheid DNA met weinig moeite verveelvoudigd worden. Een uitkomst bij forensisch onderzoek. Tot voor kort waren PCR-apparaten erg duur omdat er nog patent op rustte, maar de groep OpenPCR (2) heeft nu een open-source PCR apparaat ontwikkeld. Voor rond de duizend dollar (750 euro) heb je je eigen forensisch lab in je garage.
Bronnen
1. Biopunk manifesto
2. OpenPCR.org
3. MIT Technology Review
